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《固體電子學》課程教學大綱2016年


2017年06月14日 14:59  點擊:[]

課程名稱(中):固體電子學

課程名稱(英):Solid State Electronics

課程編號:

開課單位:光電技術學院

預修課程:大學物理、量子力學

適用專業:光電集成技術與系統

課程性質:學位課

學時:48

學分:3

考核方式:考試(開卷)(平時30%,期末70%)

一、教學目的與要求(說明本課程同專業培養目標、研究方向、培養要求的關系,及與前后相關課程的聯系)

《固體電子學》是光電集成技術與系統專業的一門專業基礎必修課。該課程是在基于量子力學與熱力學統計物理知識,研究固體材料的基本性質。本課程的目的在于培養學生掌握固體電子材料及器件分析的基本概念、基本理論和方法,初步具備分析和解決固體電子學工程問題的能力,為今后的深入學習和實踐提供良好理論基礎。

二、課程內容簡介

該課程主要涉及固體物理和半導體物理的基礎知識,包括晶體的結構、晶體的結合、晶格振動、能帶理論、晶體缺陷、半導體中的載流子與導電性、非平衡載流子、金屬與半導體的接觸、半導體的光學性質與光電現象等內容。

三、主要章節和學時分配(含相應章節內容的教學方式,如理論教學、實驗教學、上機、自學、綜述文獻等)

主要章節

章節主要內容簡述

教學方式

學時

備注

1

晶體結構

1、 晶體結構的周期性

2、 晶向、晶面及其標志

3、 倒格子 布里淵區

理論教學

6

2

晶體結合

1、 晶體結合的普遍描述

2、 晶體結合的基本類型

理論教學

2

3

晶格振動

1、 一維晶格振動

2、 晶格振動的模式密度

3、 晶格的熱容

理論教學

6

4

能帶理論

1、 能帶理論的基本假設

2、 近自由電子近似

3、 緊束縛近似

4、 固體導電性的能帶理論解釋

5、 能態密度

理論教學

6

5

金屬電子論

1、 金屬電子的統計分布、費米面

2、 功函數 接觸電勢

理論教學

4

6

晶體的缺陷

1、 點缺陷

2、 線缺陷 位錯

理論教學

2

7

半導體中載流子的統計分布

1、 狀態密度

2、 費米能級與載流子的統計分布

3、 本征與雜質半導體的載流子濃度

理論教學

6

8

半導體的導電性

1、 載流子的遷移率

2、 載流子的散射

3、 遷移率與雜質濃度和溫度的關系

理論教學

4

9

非平衡載流子

1、 非平衡載流子的注入與復合

2、 復合理論

3、 陷阱效應

4、 載流子的漂移與擴散運動

5、 連續性方程

理論教學

4

10

金屬與半導體的接觸

1、 金屬半導體接觸及能級圖

2、 歐姆接觸

理論教學

2

11

半導體的光學性質和光電與發光現象

1、 半導體的光吸收

2、 半導體的光電導

3、 半導體的發光

理論教學

6

四、采用教材(正式出版教材要求注明教材名稱、作者姓名、出版社、出版時間;自編教材要求注明是否成冊、編寫者姓名、編寫者職稱、字數等)

1、《固體物理學》 第二版,陳長樂,科學出版社,2007

2、《半導體物理學》第七版,劉恩科,電子工業出版社,2011

五、教學參考書目(至少列三部國內外有影響的教學參考書目,并注明作者姓名、出版社、出版時間)

1、《固體物理導論》(原著第八版),[美] 基泰爾 著;項金鐘,吳興惠 譯,化學工業出版社,2005

2、《固體物理學》黃昆 原著,韓汝琦 改編,高等教育出版社,1998

3、《半導體物理學》,黃昆,謝希德 著,科學出版社, 2012

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